台灣的三座運轉過的核電廠近年來陸續開始進入除役階段，很多人都以為：核電廠除役了，不就安全了嗎？事實上，依照過去各國除役的經驗，除役中的核電廠比運轉中更危險！因為運轉中核電廠一切作業都是日復一日，並有SOP可遵循，但除役的核電廠不是日常工作，工作人員沒有經驗，容易出錯，再加上核電廠中充滿四十年來發電後所產生巨量核廢燃料，一個小小人為疏失就可能導致輻射外洩，引爆核災。

因此，核電廠除役需要大眾密切關心與檢視，尤其是最重要的用過核料乾式貯存系統。筆者認為該檢視的重點有以下四點：

一、完整的核廢燃料棒乾式貯存系統應有的設備

國際原子能總署 IAEA (International Atomic Energy Agency) 的保護人類和環境的安全標準第十五號 (Safety Standards for Protecting People and the Environment Specific Safety Guide SSG-15) 用過核燃料的貯存 (Storage of Spent Nuclear Fuel) 中明確規範 (第 82 頁)：

 

乾式儲存設施的設計中應考慮加入熱室，以具備取出能力與未來的重包裝或維修。

如果沒有熱室或其他能再取出或維修能力，則容器應設計成可維護或維修的，或是要設計成可運輸到具再取出或維修能力之場所。

國際原子能總署 IAEA安全標準第十五號 (Safety Standards for Protecting People and the Environment Specific Safety Guide SSG-15) 用過核燃料的貯存 (Storage of Spent Nuclear Fuel)規範。

而台電公司的乾式貯存系統中，不但沒有包括熱室 (Hot Cell)，也沒有包括任何具再取出或維修能力的設施，而且容器設計成焊死的不能維護或維修的不鏽鋼密封鋼筒。這個焊死的不能維護或維修的不鏽鋼密封鋼筒設計目標是保用 40 年 (見立法院公報第 13 卷，第 35 期委員會記錄)。按台電公司的設計，這 40 年中不能出任何意外，因為這個系統裡並沒有熱室或其他具維護或維修的設施。

立法院公報第 13 卷，第 35 期委員會記錄。

二、廢核燃料棒乾式貯存裝置必需按可運輸規格設計

更甚者，40 年到期後也沒有搬運至他處的能力，因為那個焊死的不能維護或維修的不鏽鋼密封鋼筒，設計成只能承受 60 g 的撞擊力，在裝載廢核燃料棒後差不多是從 61 公分高處墜落的撞擊力已達 57.4 g (台灣電力公司核能一廠用過核子燃料乾式貯存設施建造執照申請案，第 70 頁)，按台電公司與原子能委員的說法這符合僅供貯放用的規格。而這個 57.4 g 只是紙上作業計算所得，台電公司宣稱由美國 NAC International 技轉給原子能委員會核能研究所的這款 UMS® (Universal Multi-Purpose Canister System)，並非向美國 NAC International 購買，而是由核能研究所發包給 2007 年才成立的俊鼎機械廠股份有限公司製造。

能運輸用的廢核燃料乾式貯存裝置是有國際標準規格的 –【9 公尺墜落撞擊測試、一公尺墜落於尖硬物穿刺測試、火燒攝氏 800 度 30 分鐘高溫測試、水下 15 公尺一小時浸泡測試】。

美國核管會放射性物質運輸安規10 CFR Part 71中規定運輸用的廢核燃料乾式貯存裝置必須通過撞擊、穿刺、火燒和水下浸泡這四種測試。

關於廢核燃料乾式貯存裝置不具能運輸用之規格，原能會放射性物料管理局邱局長的說法是：【……優先採用海運………】，但是海運是要運去哪裡？目的地的碼頭該有什麼樣的核安規格？到岸後就不用再陸運了嗎？原能會隨口敷衍立委也虛應故事，雙方都沒有真正面對問題。

圖四：立法院公報第 13 卷，第 35 期委員會記錄。

行政院原子能委員會放射性物料管理局對密封鋼筒製造的檢查，似乎僅止於文書作業並沒有把製造完成的密封鋼筒送往任何力學實驗室實測 (核一廠乾式貯存密封鋼筒製造 九十八年第三次檢查報告)。其中結語第二項為：俊鼎公司目前正進行第 9 至 14 只密封鋼筒的購料與前置準備，並暫時置放於廠房外準備加工。檢查發現鋼筒外殼材料未使用帆布覆蓋部分，已當場要求改善。(筆者註：此報告在原子能委員會官網上已找不到了，我有早先下載的 PDF 檔)。

因為台電做的乾式貯存設計，沒有 Hot Cell，沒有具再取出或維修能力的設施，沒有可供運輸用強度的不鏽鋼密封銅筒，所以這些密封鋼筒在防護設計目標 40 年到期後，既沒有能被運送走的規格條件，也沒有能在原地維修的設備，而且根本就沒有規劃可以運輸到哪裡去。

圖五：國際原子能總署在第十五號安全標準 SSG-15 中，第一頁的 1.3 節就強調【貯存裝置在設計階段時，就要一併提出屆齡除役時的適當方案】

國際原子能總署在第十五號安全標準 SSG-15 中，第一頁的 1.3 節就強調【貯存裝置在設計階段時，就要一併提出屆齡除役時的適當方案】。而台灣的現況是都沒有做這一點，明擺著就是到時候再說，反正不會是我任內就要面對的。我曾向台電公司相關單位提出這個問題 (核一廠除役及乾式貯存訪查活動會議紀錄 05/25/2022)，得到的書面回應是【後續與高放處置銜接相關規劃，本公司將於高放處置場可行性研究中整合規劃】(111年度核一廠除役及乾式貯存設施訪查活動會議決議辦理情形)。

圖六：核一廠除役及乾式貯存訪查活動會議紀錄 05/25/2022。

問題是【到了不鏽鋼密封銅筒因金屬疲勞、氫裂 (Hydrogen embrittlement) 等因素造成破損而致放射性核種外洩時】，按現在有規劃的內容來看，是完全沒有應對能力的，既不能就地維修、更換，也沒辦法運送到可以維修、更換的地方去，因為根本就沒有設計這個地方，而這個破損外洩是個在未來等著我們的必然。

三、台灣廢核燃料棒乾式貯存裝置所涉的核安威脅到底有多大？

首先要瞭解核彈爆炸、核反應爐核災爐心熔毀、核電峭核燃料正常發電存放，這三者所發生的是同樣的核分裂反應，所產生的也是同樣的核分裂產物，只是單位時間內發生核分裂反應的數量不同，發生核分裂反應時是否受控以及是否在安全的散熱環境中。至於台灣廢核燃料棒對環境的核安威脅到底有多大呢？這個我們可以參考車諾比的核災規模為對比的標準。

車諾比核災發生於 1986 年 4 月26 日，該核電廠 925 MWe 的 4  號機組發生爐心熔毀事件，這個核反應爐  1984 年 3 月 26 日正式商轉發電，也就是商轉才 25 個月，按核電廠一般以 18 個月為更換三分之一燃料棒的頻率計算，這個機組只換過一次燃料棒，也就是反應爐加上冷卻池裡發生核災的燃料棒總數，一共是 925 MWe 的三分之四滿爐。

這裡先只計算已除役的核一廠，核一廠商轉兩個 636 MWe 反應爐 40 年，按標準的 18 個月抽換三分之一燃料棒算，在 36 年時總共換掉 8 滿爐的燃料棒，最後 4 年不用再填裝新的燃料棒，故一個反應爐會產生 9 滿爐的廢核燃料棒，二個反應爐一共產生 636 MWe 反應爐 18 滿爐核分裂所產生的放射性核種，這相當於車諾比 925 MWe 三分之四滿爐的 9.28 倍。詳細的正確數字當然會蠻有差異的，但在數量級上大致上就是這樣了。而核二廠是兩個 985 MWe 反應爐，核三廠則是兩個 951 MWe 反應爐， 各以 18 滿爐廢核料棒計算，分別是車諾比核災量的 14.38 倍與 12.49 倍，三座核廠所產生的放射性核種加總超過車諾比核災的 35 倍。
 

那車諾比核災對環境與生物圈的傷到底有多大呢？這個問題似乎也很難用量化來表達，我試著指出一些觀察到的現象提供大家參考：
 

前蘇聯在車諾比核災後立刻應急響應用不鏽鋼與水泥建造了一座巨大的石棺 Chernobyl Nuclear Power Plant sarcophagus 或稱 Shelter Structure，將 4 號機組反應堆大樓全包覆起來，也就是可以看成和台灣乾式貯存高廢核燃料棒一樣的方法，只不過是它是個容量更大的容器罷了。

1988 年 12 月 22 日，前蘇聯科學家宣布，這個 Scarcophagus 石棺只能阻絕防護 20-30 年，然後就需要進行修復性維護工作。這就像台灣乾弍貯存設計裡用的不鏽鋼筒只能使用 40 年，但台灣的這個不鏽鋼筒的設計卻是沒有辦法進行修復性維護的。

到了 1998 年，歐洲復興與開發銀行 (European Bank for Reconstruction and Development) 完成了一項保護計劃，防護 Scarcophagus 石棺受到進一步的侵蝕與風化等損害，但仍無法完整地阻絕放射性物質洩露滲入下方的土壤。所以歐洲復興與開發銀行在 2015 年招標設計 Chernobyl New Safe Confinement 來再包一層，2016 年開工於 2018 年年底完工，工程耗資 23 億美元，不包括未來的監測維護在內。

這裡有一點要特別指出的，花重金建造這個 Chernobyl New Safe Confinement 的並不是核災所在的烏克蘭，也不是鄰近的俄羅斯或白俄羅斯，而是以歐盟為主體一共 71 個會員國的歐洲復興與開發銀行。烏克蘭早在核災後就劃出了 2500 平方公里的禁區，但國際間顯然認為那離需要安全防護的地域範圍還差太遠了，所以才會要建造這個新防護掩體。那需要安全防護的地域範圍到底有多大呢？我們看一下地圖就可以有點基本概念了，離 Chernobyl 核電廠最近的歐盟國家是波蘭與立陶宛，而他們的國界最接近該核電廠的距離都超過 400 公里。

台灣島南北長不到 400 公里，東西寬不到兩百公里，前面估算過台灣三座核電廠產生的放射性核種總量，大約是 Chernobyl 核災所釋出的 35 倍，所以絕對不可以有失控的外洩是不能打任何折扣的底線。而台灣目前核一廠與核二廠的乾式貯系統裡，圍阻放射性核種外洩的密封鋼筒是用 304L 不鏽鋼製造的，設計規格是只保用 40 年的 1.6 公分厚。

按核安的安全需求而言，這些乾式貯存設施必需在屆臨設計目標 40 年到期前就完成下一階段的處置。但台電根本沒有做這個下一階段處置的設計，即使國際原子能總署在 Specific Safety Guide SSG-15 中明確地規範「At the design stage, due consideration also needs to be given to the future decommissioning of the facility.」，也就是說這個在設計階段就該一併提出的 due consideration 在台灣是一片空白。

四、那經過 40 年後這些乾式貯存裝置會成為什麼狀況呢？

所有用金屬材料製造的容器，都會因為金屬疲勞與氫裂等作用而損毀，這個損毀會由查覺不到的原子與原子間距離增大開始，日積月累地由極細微的裂紋漸漸加寬、加長、加深，終至圍堵不住封裝在裡面的物質。所以整體而言，台灣這些乾式貯存的廢核燃料棒在 40 年後就如同 Chernobyl 2018 年建的石棺一樣，需要另一個貯存裝置系統來圍阻放棄性物質向外洩露。

但是台灣的乾式貯存場地根本沒有能像 Chernobyl 那樣興建一座大型 Safe Confinement 的空間，那麼我們可以參考一下日本福島核災後清除爐心熔毀反應爐碎片的工法，把一個個破損了的或不知是否破損了的乾式貯存裝置想像成待處理那個反應爐碎片一樣。因為乾式貯存裝置所封存的物質具極高的幅射值，以致人員不能接近去處理，所以必需使用專屬設計的機械手臂，而這個機械手臂可能無法使用電子設備，因為在這麼高的幅射照射下，任何電子設備都會和中了電磁脈衝炸彈一樣，而且這個電磁脈衝是源源不絕地一直照射著的。所以必需建造一個耐高幅射操作距離夠遠、還能做好初步封裝防護的特殊機械手臂。
 

我們可以從日本福島核核災使用機械手臂的應對經驗大致了解它所需的獨特規格與建造時程。在福島發生核災時，全日本都沒有能進入福島電廠複雜、碎片遍布的內部環境中，東京電力公司 (TEPCO) 必需向美國借用軍用級 iRobot 的 510 PackBot 機器人，才能進入受損區進行觀察與評估，這款大概是以拆彈為主的裝置，對福島的核災只能觀察而沒有幫忙處理的功能。

日本政府與東京電力公司為了要移除電廠核災之核燃料碎片，設計並建造了一個長約 22 公尺的機械手臂，原先因為 COVID-19 疫情而延期至今年 (2022) 啟用，但在 08/25/2022 又宣布延後一年至一年半，延期的原因是發現手臂前端的可伸展輔助手臂與 “雙臂機械手” (dual-arm manipulator) 需要重設計才能確實抓取碎片。 

從日本的這個經驗，我們可以想像若台灣那些乾式貯存裝置開始發生破損，那要多久之後才會製造出一個能處理這些放射性物質破損容器的機具？而在有了這台機具之後，它要將這些乾式貯存裝置裡面的放射性物質送到哪裡去？那些已經洩漏到土壤、地下水、生物圈去的放射性物質有辦法處理嗎？

再強調一次，台灣廢核燃料乾式貯存的放射性物質總量，約為車諾比核災釋出量的 35 倍。這是一個非常嚴重的核安問題！

※作者為台大地質系博士班